【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、EL(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス)素子が基板上に配列されてなるEL表示パネル及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1に記載されているように、エレクトロルミネッセンス素子(EL素子と略称する)はガラス基板上に第一電極、EL層、第二電極の順に積層した積層構造となっており、第一電極と第二電極との間に電圧が印加されるとEL層に正孔及び電子が注入され、EL層で電界発光する。EL層で発した表示光は第一電極を介しEL層が積層されたガラス基板から外部に出射するようになっている。
【0003】
複数のEL素子を画素としてマトリクス状に基板上に配列することによってEL表示パネルが提供される。EL表示パネルには主にアクティブマトリクス駆動方式とパッシブ駆動方式(単純マトリクス駆動方式)の二種類に分類されるが、アクティブマトリクス駆動方式のEL表示パネルは、EL素子に印加される単位時間辺りの電圧が低いためにEL素子への電圧負担を軽減し長寿命化できる等の優位性を持っている。
【0004】
アクティブマトリクス駆動方式のEL表示パネルでは一画素につき一又は複数のトランジスタ(TFT)が設けられており、トランジスタによってEL素子を発光させる。アクティブマトリクス駆動方式のEL表示パネルを製造するに際しては、EL素子をマトリクス状にパターニング形成する前にトランジスタを基板上に形成するが、これはトランジスタを形成する際の温度がEL素子の耐熱温度を超えてしまうためである。
【0005】
画素ごとにトランジスタが形成されているから、複数のEL素子をマトリクス状に形成するに際してトランジスタに接続する下層側の第一電極をEL素子ごとに独立してマトリクス状に形成する。一方、第二電極は全てのEL素子に共通した共通電極としてべた一面に成膜する。EL表示パネルの各画素の発光領域は、第一電極と、第二電極が交差する領域となるが、アクティブマトリクス駆動方式のEL表示パネルでは、第一電極をフォトリソグラフィでパターニングすることが可能なため、フォトリソグラフィより解像度の下がるメタルマスクで第二電極をパターニングするパッシブ駆動方式のEL表示パネルと比べて高精細な画素とすることができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−151063号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、第二電極を成膜している時に熱的要因・化学的要因でEL層が損傷することがあるため、EL層の損傷を抑えるために第二電極の成膜時間をできる限り短くすることが望ましいが、第二電極の成膜時間を短くすると第二電極が薄くなる。
しかしながら、第二電極の薄膜化に伴い第二電極のシート抵抗が高くなってしまい、第二電極の高抵抗化によって第二電極の電圧が面内で一様にならず電圧の高低差が面内で顕著に表れてしまう。第二電極が共通電極としてべた一面に形成されているから、仮に全ての第一電極に同じ電位が印加された場合でもEL素子ごとに発光強度が異なってしまい、面内の発光強度が一様にならない。
また、EL層からの光をガラス基板を介して出射する場合、ガラス基板に入射された光が、ガラス基板の屈折率と厚みのためにガラス基板内で乱反射したり吸収されてしまい、EL層内で発光した光のガラス基板内での損失が大きいといった問題が生じた。
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、第二電極の電圧を面内で一様にできるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明のEL表示パネルは、
基板上に配列された複数の画素電極と、
それぞれの前記画素電極上に形成されたEL層と、
前記EL層上に形成された対向電極と、
前記複数の画素電極間に重なるようにして前記対向電極と接続された補助電極と、を備えることを特徴とする。
【0009】
請求項13に記載の発明のEL表示パネルの製造方法は、
複数の画素電極を基板上に形成し、
それぞれの前記画素電極上にEL層を形成し、
対向電極を前記複数の画素電極と重なるように前記EL層上に形成し、
前記対向電極と接続するように且つ前記複数の画素電極間と重ねるように補助電極を形成することを特徴とする。
【0010】
請求項1、13に記載の発明では、対向電極を透明にしてEL表示パネルがEL層からの光を対向電極を介して出射する構造にするために、対向電極に比較的抵抗率の高い材料を適用したとしても、補助電極が対向電極と接続され且つ複数の画素電極間に重なるように形成されているので、対向電極面上での光の出射率を下げることなく、補助電極及び対向電極全体でシート抵抗を下げることが可能となり、対向電極の電圧を面内で一様にすることができる。従って、一つの画素電極に対向する部分の対向電極を流れる電流の電流値がほぼ一定となり、同一画素内での発光が均一化されるので、EL層の一部のみに強い電界がかからないため、EL層の電圧負担が軽減されて長寿命化が可能となる。また一般のELパネルの構造では、対向電極をより多くの画素に共通した共通電極とし、透明にするために例えばITOのような金属酸化物とした場合、対向電極に電圧を供給する配線付近の対向電極部分と配線から離れた位置の対向電極部分では電圧値が異なってしまう。つまり、配線から遠ざかる部位にしたがい電圧値が減衰してしまい、これは、対向電極の面積が増大するにしたがい顕著になるが、本発明では、画素単位の面積レベルに補助電極を張り巡らせることが可能なために、配線と画素の相対的な位置によって印加電圧又は流れる電流の電流値がばらつくことを抑えることができ、仮に全ての画素電極及び対向電極間に互いに同じ電位の信号を出力した場合でも、どのEL層の発光強度もほぼ等しくなり、面内の発光強度を一様することができる。
また、対向電極をより薄膜化することが可能なので、EL層を発した光が対向電極を透過中に減衰し難くなる。更に、補助電極が複数の画素電極間につまり複数のEL層間に重なっているため、開口率の減少を最小限に抑えることができる。
【0011】
請求項12に記載の発明のEL表示パネルは、
基板上に配列された複数の画素電極と、
前記画素電極に接続するように当該画素電極の周囲に設けられ且つ該画素電極に隣接する画素電極と離間した補助電極と、
それぞれの前記画素電極上に形成されたEL層と、
前記EL層上に形成された対向電極と、を備えることを特徴とする。
【0012】
請求項12に記載の発明では、補助電極及び画素電極の組合せによりシート抵抗を下げることができ、このため、低電圧で効率よくEL層を発光することができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のEL表示パネルにおいて、前記対向電極が光透過性を有し、前記補助電極が遮光性を有することを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明では、対向電極が光透過性を有するため、EL層で発した光は対向電極から外部に出射する。一般に光透過性電極材料は抵抗率が高いため、補助電極によるシート抵抗の低減がより効果的となる。また、補助電極が遮光性を有するため、補助電極が画素間のブラックマスクとして機能し、コントラスト及び色純度の低下並びに画素間(EL層間)の漏れ光を防止することができる。更に、EL層から補助電極までの間に介在する層が対向電極だけであり、補助電極がEL層に近いから、EL層で光が放射状に発しても、補助電極によるコントラスト比低下、色純度低下及び漏れ光の防止効率が非常に良く、光が対向電極から外部に効率よく出射する。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記対向電極は、前記EL層の発光する波長域の少なくとも一部を透過する性質を有することを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項1から4の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記EL層の発光を出射する側が前記対向電極側であることを特徴とする。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記補助電極に重なるようにして前記補助電極上に形成された遮光性マスクを更に具備することを特徴とする。
【0018】
請求項6に記載の発明では、対向電極が光透過性を有するため、EL層で発した光は対向電極から外部に出射する。また、補助電極上に遮光性マスクが形成されているため、コントラスト及び色純度の低下の防止並びに画素間(EL層間)の漏れ光を防止することができる。
【0019】
請求項7に記載の発明は、請求項1から6の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記補助電極が前記複数の画素電極間の領域全体に重なるように網目状に形成されていることを特徴とする。
【0020】
請求項7に記載の発明では、補助電極が複数の画素電極間の領域全体に重なるように網目状に形成されているため、対向電極の電圧を面内でより一様にすることができる。
【0021】
請求項8に記載の発明は、請求項1から7の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記複数の画素電極がマトリクス状に配列され、前記補助電極が横方向に隣り合う画素電極間又は縦方向に隣り合う画素電極間に重なるようにストライプ状に形成されていることを特徴とする。
【0022】
請求項8に記載の発明では、補助電極がストライプ状に形成されているため、対向電極の電圧を面内でより一様にすることができる。
【0023】
請求項9に記載の発明は、請求項1から8の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記EL層の発光の少なくとも一部の光を共振する共振器をさらに備えることを特徴とする。
【0024】
請求項9に記載の発明では、共振器を備えることでEL層の光のうち所定の色の波長域の出射率を向上することができるので色純度を高くすることができる。
【0025】
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載のEL表示パネルにおいて、前記共振器は、前記画素電極の下に配置された半反射層と、前記半反射層と接するように前記半反射層の下に形成された透明層と、前記透明層と接するように前記透明層の下に形成された反射層と、を備え、光透過率が前記透明層、前記半反射層、前記反射層の順に高く、光反射率が前記反射層、前記半反射層、前記透明層の順に高く、前記画素電極が透明であることを特徴とする。
【0026】
請求項10に記載の発明では、外部から透明層内に進入した外光のうち、波長が透明層の光学的厚さ2の整数倍でない成分は、反射を繰り返す間に干渉を引き起こしても共振器の外に出射されにくいのでEL表示パネルから反射することがほとんどない。このため、外光によるぎらつきを抑え、EL表示パネルが明るい環境下にあってもコントラスト比の低下を抑えることができ、ユーザにとって見やすいEL表示パネルを提供することができる。
【0027】
請求項11に記載の発明は、請求項1から8の何れか一項に記載のEL表示パネルにおいて、前記画素電極と接するように前記画素電極の下に形成された透明層と、前記透明層と接するように前記透明層の下に形成された反射層と、を更に備え、光透過率が前記透明層、前記画素電極、前記反射層の順に高く、光反射率が前記反射層、前記画素電極、前記透明層の順に高いことを特徴とする。
【0028】
請求項11に記載の発明では、画素電極が共振器の一部として構成することで少ない構成で外光の反射を抑えることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。また、以下の説明において、『平面視して』とは、『表示面に対して垂直な方向に向かって見て』という意味である。
【0030】
図1は本発明が適用されたEL表示パネル1の平面図であり、図2は図1のII−II線における一画素の断面図であり、図3は図2のIII領域を拡大して示した図面である。
このEL表示パネル1は、アクティブマトリクス駆動方式によりドットマトリクス表示を行うものであり、一画素につき一つのEL素子11と二つのトランジスタ21,21を具備する。EL表示パネル1は、トランジスタ21,21のいずれかに流れる電流の電流値により階調を制御する電流階調表示型でもよく、トランジスタ21,21のいずれかに印加される電圧の電圧値により階調を制御する電圧階調表示型でもよい。
【0031】
このEL表示パネル1は基板12を更に具備し、基板12に種々の層を積層することでEL表示パネル1が構成されている。基板12は、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、その他のガラス、PMMA、ポリカーボネート、その他の樹脂で平板状に形成されたものである。基板12は必ずしも可視光の透過率が高くなくてもよい。
【0032】
基板12の表面12a上には、横方向に長尺となって帯状に形成された複数の走査線が互いに平行になって配列されている。これら走査線は、基板12の表面12a全面にわたって成膜されたゲート絶縁膜23によって被覆されている。このゲート絶縁膜23上には、縦方向に長尺となって帯状に形成された複数の信号線が互いに平行となって配列されている。
【0033】
基板12の表面12aには、一画素につき二つのnチャネル型トランジスタ21,21が形成されている。各トランジスタ21は、ゲート電極22、ゲート絶縁膜23、半導体膜24、不純物半導体膜25,26、ドレイン電極27、ソース電極28、保護絶縁膜29、半導体膜24の表面をエッチング液から保護するブロッキング絶縁膜30、から構成されており、これらが積層されてなるMOS型電界効果薄膜トランジスタである。ゲート絶縁膜23は、基板12の表面12a全面にわたって成膜されており、全てのトランジスタ21,21,…に共通した層となっている。一画素中の二つのトランジスタ21,21のうち一方のトランジスタ21のゲート電極22が走査線と接続されており、この一方のトランジスタ21のドレイン電極27が信号線と共通となっている。トランジスタ21,21は逆スタガ構造以外にもコプラナ型でもよく、また少なくともいずれかがpチャネル型トランジスタであってもよく、またアモルファスシリコンTFTでもポリシリコンTFTであってもよい。なお、各トランジスタ21の光劣化を防止するために基板12が遮光性であるのが望ましい。
【0034】
二つのトランジスタ21,21は、データドライバ・走査ドライバから信号線及び走査線を介して信号を入力し、入力した信号に従ってEL素子11の電流値を次の周期まで保持することでEL素子11の発光輝度を一定に保持する画素回路を構成している。
【0035】
全てのトランジスタ21,21,…は絶縁被覆膜18によって被覆されている。絶縁被覆膜18は基板12の全面に成膜された平坦化膜として機能しており、基板12の表面とトランジスタ21,21,…との間に生じた段差がこの絶縁被覆膜18によって解消され、絶縁被覆膜18の表面はほぼ平坦な面となっている。この絶縁被覆膜18は、樹脂(例えば、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂)からなるものである。なお、トランジスタ21,21,…の光劣化を防止するために、例えばカーボンブラック等の顔料を混在させるようにして絶縁被覆膜18を遮光性にしてもよい。
【0036】
絶縁被覆膜18上には、画素ごとに独立した光学干渉多層膜19が形成されている。平面視して、このような光学干渉多層膜19が複数マトリクス状となって配列されている。光学干渉多層膜19は、絶縁被覆膜18から順に、上方からの光を鏡面反射する反射層19a、所定の厚さ及び所定の屈折率に設定された光透過性の透明層19b、ハーフミラーとして機能する半反射層19cを積層したものである。可視光波長領域の光に対しての反射率が反射層19a、半反射層19c、透明層19bの順に高くなるように、且つ、可視光波長領域の光に対しての透過率が透明層19b、半反射層19c、反射層19aの順に高くなるように光学干渉多層膜19が光学設計されている。反射層19aは、Ag、Pt、Cu、Sn等の金属又は合金からなる表面が平滑な金属光沢を有する膜であり、透明層19bは、酸化シリコンや酸化チタン等の誘電体であり、単層でもよいが多層の方が好ましい。
【0037】
また、透明層19bの光学的厚さ(厚さd×屈折率n)は、後述するEL素子11のEL層15で発する光の主波長(ピーク波長)の2分の1の整数倍である。これにより、光学干渉多層膜19は共振構造となる。つまり、EL層15で発した光、特に主波長近傍の波長域の光が光学干渉多層膜19内に進入すると、このうちの主波長の光が反射層19aと半反射層19cとの間で反射を繰り返して共振し、光学干渉多層膜19から外部に出射する光の強度が強まる。一方、光学干渉多層膜19内に進入する外光のうち共振される主波長以外の光が反射層19aと半反射層19cとの間で反射している間に干渉しても位相が透明層19bの光学的厚さによる光路長と一致せずやがて減衰されるのであまり光学干渉多層膜19の外に出射することはない。したがって、光学干渉多層膜19はEL層15で発する光を増幅して比較的広めの波長域の光をより狭い波長域として出射させるので各色の色純度を向上することができる。加えて外光の内部反射によるぎらつきを抑えることができるのでより暗い表示または黒表示が可能となりコントラスト比を向上することができる。なお、透明層19bの光学的厚さは、各画素の発光色の波長域に応じて異なることが望ましく、各画素の発光色が図1に示すようにそれぞれR(赤)、G(緑)B(青)であれば、画素Rの透明層19bの光学的厚さ>画素Gの透明層19bの光学的厚さ>画素Bの透明層19bの光学的厚さと設定される。
【0038】
光学干渉多層膜19上には、EL素子11が形成されている。EL素子11は、アノードとしての画素電極16、電界発光を行うためのEL層15、カソードとしての対向透明電極13の順に積層した積層構造となっている。このうち、画素電極16及びEL層15は画素ごとに電気的に分離するように互いに離間・独立して形成され、複数の画素電極16及び複数のEL層15が平面視してマトリクス状となって配列されているが、対向透明電極13は全ての画素に共通して形成され平面視して基板12の全面に形成されている。なお、対向透明電極13が複数に分割された電極であってもよく、また縦方向に隣接する画素に共通に接続されるストライプ形状の複数の電極であってもよく、横方向に隣接する画素に共通に接続されるストライプ形状の複数の電極であってもよい。
【0039】
画素電極16は、可視光に対して透過性を有するとともに導電性を有し、アノードとして機能する限り比較的仕事関数の高いものである。画素電極16は、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛若しくは酸化スズ又はこれらのうちの少なくとも一つを含む混合物(例えば、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム、カドミウム−錫酸化物(CTO))で形成されている。なお、画素電極16をハーフミラーとすることによって半反射層19cを形成しなくても良いが、この場合には可視光波長領域の光に対しての反射率が反射層19a、画素電極16、透明層19bの順に高く、且つ、可視光波長領域の光に対しての透過率が透明層19b、画素電極16、反射層19aの順に高い。この場合でも透明層19bの光学的厚さは、EL素子11のEL層15で発する光の主波長(ピーク波長)の2分の1の整数倍である。また、光学干渉多層膜19を形成しない場合には、画素電極16が透明でなくても良く、可視光波長領域の光に対して反射性の方が好ましい。
【0040】
画素電極16は、絶縁被覆膜18に形成されたコンタクトホール18aを通じて一方のトランジスタ21のソース電極28に電気的に接続されている。なお、コンタクトホール18aには画素電極16の導電性材料が埋め込まれている。
【0041】
画素電極16上には、EL層15が形成されている。EL層15は、発光材料で形成された層であって、画素電極16から注入されたキャリア(ここでは正孔。)と対向透明電極13から注入されたキャリア(ここでは電子。)を再結合させることによって発光する層である。なお、図1においてEL素子11に付されたR(赤)、G(緑)、B(青)はEL層15で発する光の色を表しており、同じ列に配列された複数のEL素子11は同じ色に発光するようになっている。
【0042】
EL層15には、電子輸送性の物質が適宜混合されていても良いし、正孔輸送性の物質が適宜混合されても良いし、電子輸送性の物質及び正孔輸送性の物質が適宜混合されていても良い。つまり、EL層15は、画素電極16から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層した三層構造であっても良いし、正孔輸送層、発光層の順に積層した二層構造であっても良いし、発光層、電子輸送層の順に積層した二層構造であっても良いし、発光層からなる単層構造であっても良い、これらの層構造において適切な層間に電子或いは正孔の注入層が介在した多層構造であっても良い。また、EL層15を構成した層全てが有機化合物からなるものであっても良いし、EL層15を構成した層全てが無機化合物からなるものであっても良いし、EL層15が無機化合物からなる層と有機化合物からなる層とを積層したものでも良い。なお、EL層15を構成した層全てが無機化合物からなる場合には、EL素子11が無機EL素子であり、EL層15を構成した層に有機化合物からなる層がある場合には、EL素子11が有機EL素子である。
【0043】
EL層15が低分子有機材料又は無機物からなる場合、蒸着法、スパッタリング法等の気相成長法によってEL層15を形成することができる。一方、EL層15が高分子有機材料又は低分子有機材料からなる場合、有機化合物含有液を塗布すること(つまり、湿式塗布法)によってEL層15を形成することができる。有機化合物含有液とは、EL層15を構成した有機化合物又はその前駆体を含有した液であり、EL層15を構成した有機化合物又はその前駆体が溶質として溶媒に溶けた溶液であっても良いし、EL層15を構成した有機化合物又はその前駆体が分散媒に分散した分散液であっても良い。
【0044】
ここでは、EL層15は、湿式塗布法により形成された層であって、導電性高分子であるPEDOT(ポリチオフェン)及びドーパントであるPSS(ポリスチレンスルホン酸)からなる正孔輸送層15a、ポリフルオレン系発光材料からなる発光層15bの順に積層した二層構造である。なお、EL層15が湿式塗布法により形成される場合、液体に対してなじんで液体が40°以下の接触角で濡れる性質(以下、「親液性」という。)を有した親液性膜を画素電極16上に形成した状態で有機化合物含有液をその親液性膜に塗布するのが望ましい。
【0045】
EL層15の周囲には、液体をはじいて液体が50°以上の接触角で濡れる性質(以下、「撥液性」という。)を有した撥液性膜14(例えば、フッ素樹脂膜、反応性シリコン膜)が形成されている。平面視して、撥液性膜14が網目状に形成されることで、撥液性膜14によって囲繞された複数の囲繞領域がマトリクス状に配列され、囲繞領域内にEL層15が形成されている。図2に示すように、撥液性膜14の一部は画素電極16の外縁の一部に重なっていてもよい。撥液性膜14は、EL層15を湿式塗布法により形成した場合に隣の画素電極16に塗布された有機化合物含有液と混じることを防止するためのものである。なお、EL層15を気相成長法により形成する場合には、撥液性膜14を設けなくても良い。
【0046】
EL層15上には、EL層15の発光波長域の少なくとも一部を透過する対向透明電極13が形成されている。つまり、EL表示パネル1は対向透明電極1側からEL層15の光を出射する、いわゆるトップエミッション構造である。対向透明電極13は基板12のほぼ全面に形成されている。対向透明電極13は、EL層15側から電子注入層13a、透明導電層13bの順に積層した積層構造である。電子注入層13aは、光を透過する程度に非常に薄く形成されており、比較的仕事関数の低い材料(例えば、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム若しくは希土類からなる単体金属又はこれらの単体を少なくとも一種を含む合金)からなるものであり、その厚さは可視光波長域よりも薄く、10〜200nmである。透明導電層13bは、可視光に対して透過性を有するとともに導電性を有し、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛若しくは酸化スズ又はこれらのうちの少なくとも一つを含む混合物(例えば、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム、カドミウム−錫酸化物(CTO))で形成されている。また、透明導電層13bの光の透過率を高めるために透明導電層13bを非常に薄く形成するのが望ましく、その膜厚は100〜1000Åである。
【0047】
対向透明電極13上には、画素ごとに独立したブロッキングレイヤ41が形成されている。平面視して、複数のブロッキングレイヤ41は、マトリクス状に配列されており、それぞれの画素電極16に重なっている。ブロッキングレイヤ41は光透過性を有し、例えば酸化シリコン(SiO2)及び窒化シリコン(SiN)等の無機珪素化物またはポリイミド等の有機樹脂で形成されている。
【0048】
ブロッキングレイヤ41の周囲には導電性の補助電極層42が形成されており、ブロッキングレイヤ41の間において補助電極層42が透明導電層13bに直接接している。平面視して補助電極層42が複数の画素電極16間の領域全体に重なるように網目状に形成されており、補助電極層42によって囲繞された領域内にブロッキングレイヤ41、EL層15、画素電極16及び光学干渉多層膜19が配置されている。補助電極層42の一部はブロッキングレイヤ41の外縁の一部に重なっている。また補助電極層42をトランジスタ21,21と平面視して重なるように位置してもよい。
【0049】
補助電極層42は、対向透明電極13と一体の電極としてシート抵抗を低くする機能を有する。このため、透明導電層13bより低い抵抗率で酸化されにくい材料が好ましく、この点では銅、金、銀、アルミニウム又はこれらのいずれかを含む合金が好ましい。また補助電極層42は、トランジスタ21に接続された走査線及び信号線の配設位置と平面視して重なるように位置しているので、補助電極層42は遮光性を有し更に低反射率(暗色)であり、画素間のブラックマスク(ブラックマトリックス)として機能してもよい。走査線又は信号線が光反射性の導電材料で形成されていて且つ光学干渉多層膜19が平面視して走査線又は信号線と重ならない場合、或いは走査線又は信号線が光反射性の導電材料で形成されていて且つEL表示パネル1に光学干渉多層膜19が設けられない場合は、補助電極層42が、外光による走査線又は信号線での反射を抑えることができ、視認性を向上することができる。この場合、具体的には、補助電極層42は、金属クロム、クロム酸化物、クロム酸化物−クロム合金、ニッケル−タンタル合金、ニッケル−銅合金(モネル(登録商標))、その他のクロム合金、その他のニッケル合金が好ましい。なお、透明導電層13bを形成せずに補助電極層42がブロッキングレイヤ41の間において電子注入層13aに直接接しても良い。
【0050】
補助電極層42は、透明導電層13bよりも抵抗率が低い材料を有しているので、EL層15の上側の電極のシート抵抗を下げる効果をもたらすのに加えて、透明導電層13bをほとんど遮らないので透明導電層13bを透過して外側に出射する光の出射率を高くすることができる。
【0051】
補助電極層42及びブロッキングレイヤ41は封止膜43によって被覆されている。封止膜43は基板12の全面に成膜されており、ブロッキングレイヤ41と補助電極層42との間に生じた段差が封止膜43によって解消され、封止膜43の表面はほぼ平坦な面となっている。この封止膜43は光を透過する性質を有し、透明な樹脂(例えば、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂)からなるものである。
【0052】
図4〜図11を用いてEL表示パネル1の製造方法について説明する。ここで、図4〜図11の各(a)図は三画素の製造過程の平面図であり、各(b)図は図3と同じ図示範囲の製造過程を示した図面である。
【0053】
(1)アレイ基板の製造工程
一画素につき二つのトランジスタ21,21を平板状の基板12の表面上にパターニングするとともに複数の走査線及び複数の信号線をパターニングした後、樹脂を基板12に塗布し又は蒸着させることによって絶縁被覆膜18をべた一面に成膜し、その後光学干渉多層膜19をマトリクス状に形成する(図4)。
【0054】
(2)コンタクトホールの形成工程
次に、一画素中の一方のトランジスタ21のドレイン電極27にまで通じるコンタクトホール18aを絶縁被覆膜18に形成する。そして、絶縁被覆膜18の高さが画素電極16の厚さより厚い場合は、コンタクトホール18a内にに導電性材料を埋め込んでもよい(図5)。
【0055】
(3)画素電極アレイの形成工程
次に、気相成長法によりべた一面に光透過性の導電性膜(例えば、ITO膜)を形成し、フォトレジスト法によりその導電性膜の上にレジストをマトリクス状に形成し、レジストでマスクをした状態で導電性膜をエッチング法等により形状加工する。その後、レジストを除去する。以上によって残留した導電性膜が、絶縁被覆膜18に形成されたコンタクトホール18aを通じて一方のトランジスタ21のソース電極28に電気的に接続されている画素電極16となり、複数の画素電極16をマトリクス状にパターニングすることができる(図6)。なお、平面視して光学干渉多層膜19に画素電極16を重ねるようにして、画素電極16を形成する。
【0056】
(4)EL層アレイの形成工程
次に、画素電極16を露出させるようにして撥液性膜14を網目状にパターニングし、その後複数のEL層15をマトリクス状にパターニングする(図7)。EL層15のパターニングは液滴吐出技術(インクジェット技術)を応用して行う。つまり、EL層15の構成材料を含有した有機化合物含有液を吐出することのできるノズルを基板12に対向させ、ノズルを基板12に対して平行に移動させつつノズルが囲繞領域上に位置した時にノズルから有機化合物含有液を吐出する。これにより平面視して画素電極16にEL層15を重ねるようにしてEL層15を形成することができる。ここではEL層15が正孔輸送層15aと発光層15bからなるので、まず正孔輸送層15aの有機化合物含有液を吐出することで正孔輸送層15aを成膜し、次いで狭義の発光層15bの有機化合物含有液を各囲繞領域内に吐出することで発光層15bを成膜する。なお、画素電極16が露出するように網目状のマスクを基板12に施し、その状態で気相成長法を行うことによってEL層15をマトリクス状にパターニングしても良い。正孔輸送層15a又は発光層15b含む液滴が多少撥液性膜14の縁に落ちても、液滴は撥液性膜14によりはじかれて撥液性膜14により周囲を囲まれた開口部(画素電極16)に収まる。なお、正孔輸送層15aの成膜前に撥液性膜14を全面に形成し、EL層15を成膜すべき撥液性膜14の領域にのみに、所定の波長域の光を受光すると撥液性膜14の撥液性を消失させる化学反応を促進する活性種が発生する光触媒を重ねて、その上から所定の波長域の光を入射することによりEL層15を成膜すべき撥液性膜14の領域を親液性としてその上から正孔輸送層15a又は発光層15b含む液滴を吐出して成膜してもよい。なお、撥液性膜14を形成しない場合、各画素の発光色にかかわらず正孔輸送層15aを各画素に跨って連続した層としてもよい。
【0057】
(5)対向透明電極の形成工程
次に、蒸着法により電子注入層13aをべた一面に成膜し、その後スパッタリング法又は蒸着法により透明導電層13bをべた一面に成膜する(図8)。電子注入層13aは可視光波長域よりも薄い厚さであることが好ましい。
【0058】
(6)ブロッキングレイヤアレイの形成工程
次に、気相成長法、フォトレジスト法、エッチング法、レジストの除去を順次行うことによって複数の透明なブロッキングレイヤ41をマトリクス状にパターニングする(図9)。ここで、平面視してEL層15にブロッキングレイヤ41を重ねるよにして、ブロッキングレイヤ41を形成する。なお、ブロッキングレイヤ41が有機樹脂からなる場合には、気相成長法、フォトレジスト法、エッチング法、レジストの除去を順次行わずに液滴吐出技術(インクジェット技術)を応用することによって、ブロッキングレイヤ41を直接マトリクス状にパターニングしても良い。
【0059】
(7)補助電極層の形成工程
次に、気相成長法(スパッタリングが望ましい)に遮光性の導電性膜(例えば、金属クロム膜)をべた一面に成膜し、その導電性膜の上に平面視してブロッキングレイヤ41を囲繞するように網目状のレジストをフォトレジスト法により形成し、レジストでマスクした状態で導電性膜を乾式又は湿式のエッチング法等により形状加工する。その後、レジストを除去する。以上によって残留した導電性膜が補助電極層42となり、平面視して網目状の補助電極層42を複数の画素電極16間に重ねるようにして対向透明電極13上に直接パターニングすることができる(図10)。ここで、透明導電層13b上にブロッキングレイヤ41が予め形成されているため、エッチャントによって透明導電層13bにダメージを与えることを防止することができ、また比較的酸化されやすい電子注入層13aも上方にブロッキングレイヤ41及び透明導電層13bが被膜していることでエッチャントにより酸化されることが防止できる。なお、導電性膜が金属クロム膜である場合には、硝酸第二セリウムアンモニアと過塩素酸の混合液をエッチング液として用いて湿式エッチング法を行う。
【0060】
(9)封止膜の形成工程
次に、樹脂を塗布し又は蒸着させることによって封止膜43をべた一面に成膜する(図11)。なお封止膜43の表面を平滑にしてEL層15の光を効率よく出射させるために封止膜43の表面に対して化学的研磨、機械的研磨又は機械化学的研磨を行っても良い。
【0061】
以上のように製造されたEL表示パネル1では、トランジスタ21,21が信号線及び走査線を介して入力した信号に従ってEL素子11に電流を流す。EL素子11では、画素電極16からEL層15へ正孔が注入され且つ対向透明電極13からEL層15へ電子が注入される。そして、EL層15において正孔及び電子が輸送されて、EL層15にて正孔及び電子が再結合することによってEL層15で発光する。対向透明電極13、ブロッキングレイヤ41及び封止膜43が透明であるため、EL層15で発した光は封止膜43から外部に出射する。そのため、封止膜43の表面が表示面となり、封止膜43に向き合ったユーザが表示内容を見ることができる。
【0062】
以上のように、本実施の形態では、網目状に形成された補助電極層42が複数の画素電極16間の領域全体に重なるようにして対向透明電極13上に直接形成されているため、対向透明電極13が比較的高抵抗率の金属酸化物材料等で構成されていても電極全体のシート抵抗を下げて電流を流しやすくさせ、また対向透明電極13の周囲を低抵抗の補助電極層42によって包囲しているので対向透明電極13の電圧を面内で一様にすることができるので、仮に全ての画素電極16に同じ電位を印加した場合でも、流れる電流の電流値が均一になりどのEL層15の発光強度もほぼ等しくなり、面内の発光強度を一様することができる。
また、より低抵抗な補助電極層42が十分に電極全体のシート抵抗を低くしているので、対向透明電極13をより薄くしてEL層15を発した光が対向透明電極13を透過する際に減衰する程度を抑えることができる。このように、低電圧駆動でも明るい表示画面を提供することができ、更には印加電圧によるEL層15の劣化を抑制しEL表示パネル1の長寿命化を図ることができる。
【0063】
遮光性の補助電極層42がブラックマスクとして機能することによって、コントラスト比及び色純度の低下の防止並びにEL層15間の漏れ光を防止することができる。EL層15から補助電極層42までの間に介在する層が対向透明電極13だけであるから、EL層15で光が放射状に発しても、補助電極層42によるコントラスト比低下、色純度低下及び漏れ光の防止効率がより良くなるとともに、光が対向透明電極13から外部に効率よく出射する。そのため、EL表示パネル1の表示画面はユーザにとって見やすい。
【0064】
光学干渉多層膜19で外光の干渉作用が生ずることによって、EL表示パネル1の表示面に入射した外光の反射効率を低減することができ、EL表示パネル1が明るい環境下にあっても表示面のコントラスト比の低下を抑えることができる。従って、EL表示パネル1の表示画面はユーザにとって見やすい。
【0065】
〔変形例〕
以下、変形例について説明する。なお、変形例のEL表示パネルは以下で説明することを除いて上記実施形態のEL表示パネル1と同様の構成となっている。
【0066】
(変形例1)
上記実施形態では画素電極16がアノードであるとともに対向透明電極13がカソードであったが、図12に示すように画素電極16がカソードであるとともに対向透明電極13がアノードであっても良い。この場合、画素電極16は、光学干渉多層膜19から透明導電層16b、電子注入層16aの順に積層した積層構造である。透明導電層16b及び電子注入層16aは、画素ごとに独立して形成され、マトリクス状となって配列されている。透明導電層16bの特性・成分は上記実施形態における透明導電層13bと同じであり、電子注入層16aの特性・成分は上記実施形態における電子注入層13aと同じである。透明導電層13bはコンタクトホール18aを通じてトランジスタ21のドレイン電極27に接続されている。
【0067】
この場合更に対向透明電極13は一層構造であり、その一層がべた一面に成膜されている。対向透明電極13の特性・成分は上記実施形態における画素電極16と同じである。
【0068】
また、EL層15は上記実施形態におけるEL層15と積層順が逆になる。つまり、この変形例1では、EL層15が、画素電極16から発光層15b、正孔輸送層15aの順に積層した構造となっている。なお、EL層15は、画素電極16から電子輸送層、発光層、正孔輸送層の順に積層した三層構造であっても良いし、電子輸送層、発光層の順に積層した二層構造であっても良いし、発光層のみの単層構造であっても良い。
【0069】
この変形例1のEL表示パネルでも、網目状に形成された補助電極層42によって対向透明電極13の電圧を面内で一様にすることができる。
【0070】
(変形例2)
図13に示すように、ブラックマスク44を補助電極層42上に形成しても良い。ブラックマスク44は補助電極層42と同様に平面視してマトリクス状に形成したものであり、補助電極層42に合致して重なっている。ブラックマスク44自体は導電性を有していなくても良いが、遮光性を有するとともに低反射率である。従って、ブラックマスク44が樹脂製であっても良い。ここで、ブラックマスク44は、樹脂等の母材(バインダー)にカーボンブラック等の遮光性・低反射率の黒色顔料を分散させたものでも良いし、遮光性・低反射率の樹脂自体で形成したものでも良い。この場合において、補助電極層42自体が遮光性・低反射率でなくても良いし、補助電極層42自体が遮光性・低反射率であっても良い。この変形例2のEL表示パネルでも、網目状に形成された補助電極層42によって対向透明電極13の電圧を面内で一様にすることができる。
【0071】
(変形例3)
上記実施形態では補助電極層42を画素電極16間の領域全体に重なるように網目状に形成しているが、図14に示すように補助電極層42をストライプ状に形成しても良い。つまり、縦方向に長尺となって帯状に形成された補助電極層42が、補助電極層42と横方向に隣り合う画素電極16間(EL素子11間)それぞれと重なるように、対向透明電極13に直接接続される。この変形例3のEL表示パネルでも、ストライプ状に形成された補助電極層42によって対向透明電極13の電圧を面内で一様にすることができる。なお、図示は省略するが、横方向に長尺となって帯状に形成された遮光性・低反射率の補助電極層が、補助電極層と縦方向に隣り合う画素電極16間それぞれと重なるように対向透明電極13に接続されても良い。
【0072】
(変形例4)
上記実施形態では高抵抗の透明導電層13bに補助電極層42を設けてシート抵抗を下げたが、画素電極16を例えば透明電極とするために金属酸化物を適用し比較的高抵抗となった場合、図15に示すように、上記実施形態又は各変形例の補助電極層42よりも基板12側であって平面視して補助電極層42に対応する位置に画素電極用補助電極層45を形成しても良い。画素電極用補助電極層45は画素ごとに独立して形成されており、或る画素の画素電極用補助電極層45は隣りの画素の画素電極用補助電極層45から離れている。画素電極用補助電極層45は、対応する画素電極16を囲繞するように額縁状に形成されており、対応する画素電極16に直接接している。補助電極層42の下方で互いに隣り合う画素電極用補助電極層45同士は、その上を撥液性膜14で覆われている。そして撥液性膜14によって周囲を囲繞されているEL層15が画素電極16上面に形成され、EL層15の上面には対向透明電極13が複数の画素にまたがって形成されている。ここで、撥液性膜14が画素電極16と対向透明電極13との間で十分な絶縁性を示すことができない場合は、図15に示すように、窒化シリコンやポリイミド等の網目状の絶縁膜46を撥液性膜14上に設けることが望ましい。なお、画素電極用補助電極層45は全体の厚さを薄くするために画素電極16よりも抵抗率が低い材料からなることが望ましく、また画素電極用補助電極層45の寸法は、補助電極層42の上方から見たときに、画素電極用補助電極層45が見えないように補助電極層42より幅狭に設計してもよく、補助電極層42と完全に重なるように同一寸法に設計してもよい。また、補助電極層42を設けることなしに画素電極用補助電極層45のみ設けてもよい。
【0073】
本発明は上記実施形態、上記変形例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
上述の説明では複数の画素電極16の二次元配列の一例としてマトリクス状に配列したものとしたが、複数の画素電極16を、隣接するRGB画素をそれぞれ頂点とした三角形が描けるデルタ配列としてもよく、また画素形状を六角形としてハニカム状に配列しても良い。画素電極16をハニカム状に配列した場合でも、デルタ配列した場合でも、補助電極層42を複数の画素電極16間に重なるようにして対向透明電極13上に形成するのは勿論である。
また、上述の説明では、平面視して補助電極層42によって囲繞された一つの囲繞領域内につき一つのEL素子11(つまり、一つの画素電極16と一つのEL層15)を配置しているが、一つの囲繞領域内につき複数のEL素子11を配置しても良い。
また、上記実施形態、上記各変形例では、補助電極層42は透明導電層13b上に形成されているが、画素電極16間に重なる位置で且つ透明導電層13bと電気的に接続されていれば、透明導電層13bの下に配置されていてもよい。
【0074】
【発明の効果】
本発明によれば、補助電極及び対向電極全体でシート抵抗を下げることが可能となり、対向電極の電圧を面内で一様にすることができる。従って、一つの画素電極に対向する部分の対向電極を流れる電流の電流値がほぼ一定となり、同一画素内での発光が均一化されるので、EL層の一部のみに強い電界がかからないため、EL層の電圧負担が軽減されて長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したEL表示パネルを示した平面図である。
【図2】図1のII−II線における断面図である。
【図3】図2のIII領域を拡大して示した図面である。
【図4】上記EL表示パネルを製造するための一工程を示した図面である。
【図5】図4の続きの工程を示した図面である。
【図6】図5の続きの工程を示した図面である。
【図7】図6の続きの工程を示した図面である。
【図8】図7の続きの工程を示した図面である。
【図9】図8の続きの工程を示した図面である。
【図10】図9の続きの工程を示した図面である。
【図11】図10の続きの工程を示した図面である。
【図12】図1に示されたEL表示パネルとは別のEL表示パネルを示した断面図である。
【図13】図1、図12に示されたEL表示パネルとは別のEL表示パネルを示した断面図である。
【図14】図1、図12、図13に示されたEL表示パネルとは別のEL表示パネルを示した平面図である。
【図15】図1、図12、図13、図14に示されたEL表示パネルとは別のEL表示パネルを示した平面図である。
【符号の説明】
1 … EL表示パネル
11 … EL素子
13 … 対向透明電極
13a … 電子注入層
13b … 透明導電層
15 … EL層
15a … 正孔輸送層
15b … 発光層
16 … 画素電極
19 … 光学干渉多層膜
19a … 反射層
19b … 透明層
19c … 半反射層
41 … ブロッキングレイヤ
42 … 補助電極層
43 … ブラックマスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an EL display panel in which EL (Electro Luminescence) elements are arranged on a substrate and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As described inPatent Document 1, an electroluminescence element (abbreviated as EL element) has a laminated structure in which a first electrode, an EL layer, and a second electrode are laminated in this order on a glass substrate. When a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, holes and electrons are injected into the EL layer, and electroluminescence occurs in the EL layer. Display light emitted from the EL layer is emitted to the outside through the first electrode from the glass substrate on which the EL layer is laminated.
[0003]
An EL display panel is provided by arranging a plurality of EL elements as pixels on a substrate in a matrix. There are mainly two types of EL display panels, an active matrix driving method and a passive driving method (simple matrix driving method), but an active matrix driving method EL display panel has a unit time per unit time applied to an EL element. Since the voltage is low, it has advantages such as reducing the voltage burden on the EL element and extending its life.
[0004]
In an active matrix driving type EL display panel, one or a plurality of transistors (TFTs) are provided for each pixel, and the EL elements are caused to emit light by the transistors. In manufacturing an EL display panel of an active matrix driving system, a transistor is formed on a substrate before patterning the EL element in a matrix shape. This is because the temperature at which the transistor is formed increases the heat resistance temperature of the EL element. It is because it exceeds.
[0005]
Since a transistor is formed for each pixel, when forming a plurality of EL elements in a matrix, the first electrode on the lower layer side connected to the transistors is formed in a matrix independently for each EL element. On the other hand, the second electrode is formed on the entire surface as a common electrode common to all EL elements. The light emitting region of each pixel of the EL display panel is a region where the first electrode and the second electrode intersect. In the EL display panel of the active matrix driving method, the first electrode can be patterned by photolithography. Therefore, a pixel with higher definition can be obtained as compared with a passive drive type EL display panel in which the second electrode is patterned with a metal mask whose resolution is lower than that of photolithography.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-151063
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the second electrode is formed, the EL layer may be damaged due to thermal factors or chemical factors. Therefore, in order to suppress the damage to the EL layer, the film formation time of the second electrode is made as short as possible. Although it is desirable, if the film formation time of the second electrode is shortened, the second electrode becomes thinner.
However, the sheet resistance of the second electrode becomes higher as the thickness of the second electrode is reduced, and the voltage of the second electrode is not uniform in the plane due to the increase in resistance of the second electrode, and the difference in voltage level is increased. Appears prominently. Since the second electrode is formed as a common electrode on the entire surface, even if the same potential is applied to all the first electrodes, the light emission intensity differs for each EL element, and the in-plane light emission intensity is uniform. do not become.
Further, when light from the EL layer is emitted through the glass substrate, the light incident on the glass substrate is diffusely reflected or absorbed in the glass substrate due to the refractive index and thickness of the glass substrate, and the EL layer. There was a problem that the loss of light emitted inside the glass substrate was large.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to make the voltage of the second electrode uniform in the plane.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an EL display panel according to the first aspect of the present invention provides:
A plurality of pixel electrodes arranged on a substrate;
An EL layer formed on each of the pixel electrodes;
A counter electrode formed on the EL layer;
An auxiliary electrode connected to the counter electrode so as to overlap between the plurality of pixel electrodes.
[0009]
The manufacturing method of the EL display panel according to the invention ofclaim 13
Forming a plurality of pixel electrodes on the substrate;
Forming an EL layer on each of the pixel electrodes;
A counter electrode is formed on the EL layer so as to overlap the plurality of pixel electrodes,
An auxiliary electrode is formed so as to connect to the counter electrode and to overlap between the plurality of pixel electrodes.
[0010]
In the inventions according toclaims 1 and 13, a material having a relatively high resistivity is used for the counter electrode so that the counter electrode is transparent and the EL display panel emits light from the EL layer through the counter electrode. Since the auxiliary electrode is formed so as to be connected to the counter electrode and overlap between the plurality of pixel electrodes, the auxiliary electrode and the counter electrode are not reduced without lowering the light emission rate on the counter electrode surface. The sheet resistance can be lowered as a whole, and the voltage of the counter electrode can be made uniform in the plane. Therefore, the current value of the current flowing through the counter electrode in a portion facing one pixel electrode is substantially constant, and light emission in the same pixel is made uniform, so that a strong electric field is not applied to only a part of the EL layer. The voltage burden on the EL layer is reduced, and the lifetime can be extended. Further, in the structure of a general EL panel, when the counter electrode is a common electrode common to more pixels and is made of a metal oxide such as ITO in order to be transparent, it is in the vicinity of the wiring that supplies a voltage to the counter electrode. The voltage value differs between the counter electrode part and the counter electrode part at a position away from the wiring. In other words, the voltage value attenuates as it goes away from the wiring, and this becomes more pronounced as the area of the counter electrode increases. In the present invention, however, the auxiliary electrode can be spread over the area level of the pixel unit. Because it is possible, it is possible to suppress variations in the applied voltage or the current value of the flowing current depending on the relative position of the wiring and the pixel, and if signals with the same potential are output between all the pixel electrodes and the counter electrode. However, the emission intensity of any EL layer is almost equal, and the in-plane emission intensity can be made uniform.
In addition, since the counter electrode can be made thinner, the light emitted from the EL layer is less likely to attenuate during transmission through the counter electrode. In addition, since the auxiliary electrode overlaps between the plurality of pixel electrodes, that is, between the plurality of EL layers, a decrease in the aperture ratio can be minimized.
[0011]
An EL display panel according to a twelfth aspect of the present invention includes:
A plurality of pixel electrodes arranged on a substrate;
An auxiliary electrode provided around the pixel electrode so as to be connected to the pixel electrode and spaced apart from the pixel electrode adjacent to the pixel electrode;
An EL layer formed on each of the pixel electrodes;
A counter electrode formed on the EL layer.
[0012]
In the invention described inclaim 12, the sheet resistance can be lowered by the combination of the auxiliary electrode and the pixel electrode. Therefore, the EL layer can emit light efficiently at a low voltage.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the EL display panel according to the first or second aspect, the counter electrode has a light transmitting property, and the auxiliary electrode has a light shielding property.
[0014]
In the third aspect of the invention, since the counter electrode has optical transparency, the light emitted from the EL layer is emitted from the counter electrode to the outside. In general, since the light transmissive electrode material has a high resistivity, it is more effective to reduce the sheet resistance by the auxiliary electrode. In addition, since the auxiliary electrode has a light shielding property, the auxiliary electrode functions as a black mask between pixels, and it is possible to prevent a decrease in contrast and color purity and leakage light between pixels (EL layers). Furthermore, since the only layer interposed between the EL layer and the auxiliary electrode is the counter electrode, and the auxiliary electrode is close to the EL layer, even if light is emitted radially from the EL layer, the contrast ratio decreases due to the auxiliary electrode, and the color purity. The efficiency of preventing reduction and leakage light is very good, and light is efficiently emitted from the counter electrode to the outside.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the EL display panel according to any one of the first to third aspects, the counter electrode has a property of transmitting at least a part of a wavelength range of light emitted from the EL layer. It is characterized by that.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the EL display panel according to any one of the first to fourth aspects, the light emission side of the EL layer is the counter electrode side.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, the EL display panel according to any one of the first to fifth aspects further includes a light-shielding mask formed on the auxiliary electrode so as to overlap the auxiliary electrode. It is characterized by that.
[0018]
In the sixth aspect of the invention, since the counter electrode has optical transparency, the light emitted from the EL layer is emitted from the counter electrode to the outside. In addition, since a light-shielding mask is formed on the auxiliary electrode, it is possible to prevent a decrease in contrast and color purity and to prevent leakage light between pixels (EL layers).
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the EL display panel according to any one of the first to sixth aspects, the auxiliary electrode is formed in a mesh shape so as to overlap an entire region between the plurality of pixel electrodes. It is characterized by being.
[0020]
According to the seventh aspect of the invention, since the auxiliary electrode is formed in a mesh shape so as to overlap the entire region between the plurality of pixel electrodes, the voltage of the counter electrode can be made more uniform in the plane.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, in the EL display panel according to any one of the first to seventh aspects, the plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix, and the auxiliary electrodes are adjacent in the horizontal direction. It is formed in a stripe shape so as to overlap between adjacent pixel electrodes in the vertical direction.
[0022]
In the invention according to claim 8, since the auxiliary electrode is formed in a stripe shape, the voltage of the counter electrode can be made more uniform in the plane.
[0023]
The invention according toclaim 9 is the EL display panel according to any one ofclaims 1 to 8, further comprising a resonator that resonates at least part of light emitted from the EL layer. To do.
[0024]
According to the ninth aspect of the present invention, the provision of the resonator can improve the emission rate in the wavelength region of a predetermined color in the light of the EL layer, so that the color purity can be increased.
[0025]
According to a tenth aspect of the present invention, in the EL display panel according to the ninth aspect, the resonator includes the semi-reflective layer disposed below the pixel electrode and the semi-reflective layer so as to be in contact with the semi-reflective layer. A transparent layer formed under the transparent layer, and a reflective layer formed under the transparent layer so as to be in contact with the transparent layer, the light transmittance of the transparent layer, the semi-reflective layer, and the reflective layer The light reflectance is higher in the order of the reflective layer, the semi-reflective layer, and the transparent layer, and the pixel electrode is transparent.
[0026]
In the invention according to claim 10, a component whose wavelength is not an integral multiple of the optical thickness 2 of the transparent layer out of the external light that has entered the transparent layer from the outside resonates even if it causes interference during repeated reflection. Since the light is not easily emitted outside the device, it is hardly reflected from the EL display panel. For this reason, it is possible to suppress glare caused by external light, to suppress a decrease in contrast ratio even when the EL display panel is in a bright environment, and to provide an EL display panel that is easy for the user to see.
[0027]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the EL display panel according to any one of the first to eighth aspects, a transparent layer formed under the pixel electrode so as to be in contact with the pixel electrode, and the transparent layer A reflective layer formed under the transparent layer so as to be in contact with the transparent layer, the light transmittance being higher in the order of the transparent layer, the pixel electrode, and the reflective layer, the light reflectance being the reflective layer, the pixel The electrode is higher in the order of the transparent layer.
[0028]
In the eleventh aspect of the invention, the pixel electrode is configured as a part of the resonator, so that reflection of external light can be suppressed with a small configuration.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples. Further, in the following description, “when viewed in plan” means “when viewed in a direction perpendicular to the display surface”.
[0030]
1 is a plan view of anEL display panel 1 to which the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional view of one pixel taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a region III in FIG. FIG.
TheEL display panel 1 performs dot matrix display by an active matrix driving method, and includes oneEL element 11 and twotransistors 21 and 21 per pixel. TheEL display panel 1 may be a current gray scale display type in which the gray scale is controlled by the current value of the current flowing in either of thetransistors 21 and 21, and the scale is determined by the voltage value of the voltage applied to either of thetransistors 21 and 21. A voltage gradation display type for controlling the tone may be used.
[0031]
TheEL display panel 1 further includes asubstrate 12, and theEL display panel 1 is configured by laminating various layers on thesubstrate 12. Thesubstrate 12 is formed in a flat plate shape using borosilicate glass, quartz glass, other glass, PMMA, polycarbonate, or other resin. Thesubstrate 12 does not necessarily have a high visible light transmittance.
[0032]
On thesurface 12 a of thesubstrate 12, a plurality of scanning lines that are elongated in the horizontal direction and formed in a strip shape are arranged in parallel to each other. These scanning lines are covered with agate insulating film 23 formed over theentire surface 12 a of thesubstrate 12. On thegate insulating film 23, a plurality of signal lines which are elongated in the vertical direction and formed in a strip shape are arranged in parallel to each other.
[0033]
On thesurface 12a of thesubstrate 12, two n-channel transistors 21 and 21 are formed per pixel. Eachtransistor 21 includes agate electrode 22, agate insulating film 23, asemiconductor film 24,impurity semiconductor films 25 and 26, adrain electrode 27, asource electrode 28, a protective insulatingfilm 29, and a blocking that protects the surface of thesemiconductor film 24 from an etching solution. This is a MOS field effect thin film transistor which is composed of an insulatingfilm 30 and is laminated. Thegate insulating film 23 is formed over theentire surface 12a of thesubstrate 12, and is a layer common to all thetransistors 21, 21,. Of the twotransistors 21 and 21 in one pixel, thegate electrode 22 of onetransistor 21 is connected to the scanning line, and thedrain electrode 27 of this onetransistor 21 is shared with the signal line. Thetransistors 21 and 21 may be of a coplanar type other than the inverted staggered structure, and at least one of them may be a p-channel type transistor, and may be an amorphous silicon TFT or a polysilicon TFT. Note that it is desirable that thesubstrate 12 be light-shielding in order to prevent light degradation of eachtransistor 21.
[0034]
The twotransistors 21 and 21 receive a signal from the data driver / scan driver via the signal line and the scanning line, and hold the current value of theEL element 11 until the next period in accordance with the input signal. A pixel circuit that keeps the light emission luminance constant is configured.
[0035]
All thetransistors 21, 21,... Are covered with an insulatingcoating film 18. The insulatingcoating film 18 functions as a planarizing film formed on the entire surface of thesubstrate 12, and a step formed between the surface of thesubstrate 12 and thetransistors 21, 21,. The surface of the insulatingcoating film 18 is almost flat. The insulatingcoating film 18 is made of resin (for example, methacrylic resin, acrylic resin, epoxy resin). In order to prevent photodegradation of thetransistors 21, 21,..., The insulatingcoating film 18 may be made light-shielding by mixing a pigment such as carbon black.
[0036]
On the insulatingcoating film 18, an independent opticalinterference multilayer film 19 is formed for each pixel. When viewed from above, a plurality of such opticalinterference multilayer films 19 are arranged in a matrix. The opticalinterference multilayer film 19 includes, in order from the insulatingcoating film 18, areflective layer 19 a that specularly reflects light from above, a light transmissivetransparent layer 19 b that is set to a predetermined thickness and a predetermined refractive index, and a half mirror. Asemi-reflective layer 19c that functions as a laminate. The reflectance for light in the visible light wavelength region is increased in the order of thereflective layer 19a, thesemi-reflective layer 19c, and thetransparent layer 19b, and the transmittance for light in the visible light wavelength region istransparent layer 19b. The opticalinterference multilayer film 19 is optically designed so as to increase in the order of thesemi-reflective layer 19c and thereflective layer 19a. Thereflective layer 19a is a film having a smooth metallic luster made of a metal or alloy such as Ag, Pt, Cu, or Sn, and thetransparent layer 19b is a dielectric such as silicon oxide or titanium oxide, and is a single layer. However, a multilayer is preferable.
[0037]
Further, the optical thickness (thickness d × refractive index n) of thetransparent layer 19b is an integral multiple of one half of the main wavelength (peak wavelength) of light emitted from theEL layer 15 of theEL element 11 described later. . As a result, the opticalinterference multilayer film 19 has a resonance structure. That is, when light emitted from theEL layer 15, particularly light in a wavelength region near the main wavelength, enters the opticalinterference multilayer film 19, light having the main wavelength is transmitted between thereflective layer 19 a and thesemi-reflective layer 19 c. The intensity of the light emitted from the opticalinterference multilayer film 19 to the outside increases due to repetitive reflection and resonance. On the other hand, the phase of the external light entering the opticalinterference multilayer film 19 is transparent even if light other than the resonated main wavelength is reflected between thereflective layer 19a and thesemi-reflective layer 19c. Since it does not coincide with the optical path length due to the optical thickness of 19b and is attenuated before long, it does not radiate out of the opticalinterference multilayer film 19 so much. Accordingly, the opticalinterference multilayer film 19 amplifies the light emitted from theEL layer 15 and emits light in a relatively wide wavelength range as a narrower wavelength range, so that the color purity of each color can be improved. In addition, since glare due to internal reflection of external light can be suppressed, darker display or black display is possible, and the contrast ratio can be improved. The optical thickness of thetransparent layer 19b is preferably different depending on the wavelength range of the emission color of each pixel, and the emission color of each pixel is R (red) and G (green) as shown in FIG. For B (blue), the optical thickness of thetransparent layer 19b of the pixel R> the optical thickness of thetransparent layer 19b of the pixel G> the optical thickness of thetransparent layer 19b of the pixel B is set.
[0038]
AnEL element 11 is formed on the opticalinterference multilayer film 19. TheEL element 11 has a stacked structure in which apixel electrode 16 as an anode, anEL layer 15 for electroluminescence, and a countertransparent electrode 13 as a cathode are stacked in this order. Among these, thepixel electrode 16 and theEL layer 15 are formed separately from each other so as to be electrically separated for each pixel, and the plurality ofpixel electrodes 16 and the plurality of EL layers 15 have a matrix shape in plan view. However, the countertransparent electrode 13 is formed in common for all the pixels, and is formed on the entire surface of thesubstrate 12 in plan view. The countertransparent electrode 13 may be a plurality of divided electrodes, or may be a plurality of stripe-shaped electrodes commonly connected to pixels adjacent in the vertical direction. It may be a plurality of stripe-shaped electrodes connected in common.
[0039]
Thepixel electrode 16 is transparent to visible light and conductive, and has a relatively high work function as long as it functions as an anode. Thepixel electrode 16 may be, for example, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a mixture containing at least one of them (eg, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide, cadmium-tin oxide (CTO)). ). Although thesemi-reflective layer 19c may not be formed by using thepixel electrode 16 as a half mirror, in this case, the reflectance with respect to light in the visible light wavelength region is such that thereflective layer 19a, thepixel electrode 16, Thetransparent layer 19b is higher in order, and the transmittance with respect to light in the visible light wavelength region is higher in the order of thetransparent layer 19b, thepixel electrode 16, and thereflective layer 19a. Even in this case, the optical thickness of thetransparent layer 19b is an integral multiple of one half of the main wavelength (peak wavelength) of the light emitted from theEL layer 15 of theEL element 11. Further, when the opticalinterference multilayer film 19 is not formed, thepixel electrode 16 may not be transparent, and is preferably reflective to light in the visible wavelength region.
[0040]
Thepixel electrode 16 is electrically connected to thesource electrode 28 of onetransistor 21 through acontact hole 18 a formed in the insulatingcoating film 18. Note that the conductive material of thepixel electrode 16 is embedded in thecontact hole 18a.
[0041]
AnEL layer 15 is formed on thepixel electrode 16. TheEL layer 15 is a layer formed of a light emitting material, and recombines carriers (here, holes) injected from thepixel electrode 16 and carriers (here, electrons) injected from the countertransparent electrode 13. This is a layer that emits light. In FIG. 1, R (red), G (green), and B (blue) attached to theEL element 11 represent the color of light emitted from theEL layer 15, and a plurality of EL elements arranged in the same column. 11 emits light in the same color.
[0042]
In theEL layer 15, an electron transporting substance may be mixed as appropriate, a hole transporting substance may be mixed as appropriate, and an electron transporting substance and a hole transporting substance are appropriately mixed. It may be mixed. That is, theEL layer 15 may have a three-layer structure in which thepixel electrode 16 is stacked in the order of the hole transport layer, the light-emitting layer, and the electron transport layer, or a two-layer structure in which the hole transport layer and the light-emitting layer are stacked in this order. It may be a two-layer structure in which a light emitting layer and an electron transport layer are laminated in this order, or may be a single layer structure composed of a light emitting layer. In these layer structures, electrons are placed between appropriate layers. Alternatively, a multilayer structure in which a hole injection layer is interposed may be used. Further, all the layers constituting theEL layer 15 may be made of an organic compound, all the layers constituting theEL layer 15 may be made of an inorganic compound, or theEL layer 15 is made of an inorganic compound. A layer formed by laminating a layer made of and a layer made of an organic compound may be used. When all the layers constituting theEL layer 15 are made of an inorganic compound, theEL element 11 is an inorganic EL element, and when the layer constituting theEL layer 15 is a layer made of an organic compound, theEL element 11 is an organic EL element.
[0043]
When theEL layer 15 is made of a low molecular organic material or an inorganic material, theEL layer 15 can be formed by a vapor phase growth method such as a vapor deposition method or a sputtering method. On the other hand, when theEL layer 15 is made of a high molecular organic material or a low molecular organic material, theEL layer 15 can be formed by applying an organic compound-containing liquid (that is, a wet application method). The organic compound-containing liquid is a liquid containing an organic compound constituting theEL layer 15 or a precursor thereof, and even if the organic compound constituting theEL layer 15 or a precursor thereof is dissolved in a solvent as a solute. Alternatively, a dispersion liquid in which the organic compound constituting theEL layer 15 or a precursor thereof is dispersed in a dispersion medium may be used.
[0044]
Here, theEL layer 15 is a layer formed by a wet coating method, and includes ahole transport layer 15a made of PEDOT (polythiophene) which is a conductive polymer and PSS (polystyrene sulfonic acid) which is a dopant, polyfluorene. It has a two-layer structure in which alight emitting layer 15b made of a light emitting material is stacked in this order. In addition, when theEL layer 15 is formed by a wet coating method, the lyophilic film has a property (hereinafter referred to as “lyophilic”) that is familiar with the liquid and wets the liquid at a contact angle of 40 ° or less. It is desirable to apply the organic compound-containing liquid to the lyophilic film in a state in which is formed on thepixel electrode 16.
[0045]
Around theEL layer 15, a liquid repellent film 14 (for example, a fluororesin film, a reaction) having a property of repelling liquid and getting wet with a contact angle of 50 ° or more (hereinafter referred to as “liquid repellency”). A conductive silicon film) is formed. When theliquid repellent film 14 is formed in a mesh shape in plan view, a plurality of surrounding regions surrounded by theliquid repellent film 14 are arranged in a matrix, and theEL layer 15 is formed in the surrounding region. ing. As shown in FIG. 2, a part of theliquid repellent film 14 may overlap with a part of the outer edge of thepixel electrode 16. Theliquid repellent film 14 is for preventing theEL layer 15 from being mixed with the organic compound-containing liquid applied to theadjacent pixel electrode 16 when theEL layer 15 is formed by a wet coating method. Note that when theEL layer 15 is formed by a vapor deposition method, theliquid repellent film 14 is not necessarily provided.
[0046]
On theEL layer 15, a countertransparent electrode 13 that transmits at least part of the emission wavelength region of theEL layer 15 is formed. That is, theEL display panel 1 has a so-called top emission structure in which the light of theEL layer 15 is emitted from the countertransparent electrode 1 side. The countertransparent electrode 13 is formed on almost the entire surface of thesubstrate 12. The countertransparent electrode 13 has a stacked structure in which anelectron injection layer 13a and a transparentconductive layer 13b are stacked in this order from theEL layer 15 side. Theelectron injection layer 13a is formed so thin as to transmit light, and is made of a material having a relatively low work function (for example, a single metal composed of magnesium, calcium, lithium, barium or rare earth, or at least one of these simple substances). The thickness of which is 10 to 200 nm, which is thinner than the visible light wavelength region. The transparentconductive layer 13b is transparent to visible light and conductive, for example, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a mixture containing at least one of these (for example, tin-doped indium oxide ( ITO), zinc-doped indium oxide, cadmium-tin oxide (CTO)). Further, in order to increase the light transmittance of the transparentconductive layer 13b, it is desirable to form the transparentconductive layer 13b very thin, and the film thickness is 100 to 1000 mm.
[0047]
Anindependent blocking layer 41 is formed for each pixel on the countertransparent electrode 13. In plan view, the plurality of blockinglayers 41 are arranged in a matrix and overlap eachpixel electrode 16. Theblocking layer 41 has optical transparency, for example, silicon oxide (SiO 22 ) And silicon nitride (SiN), etc., or an organic resin such as polyimide.
[0048]
A conductiveauxiliary electrode layer 42 is formed around theblocking layer 41, and theauxiliary electrode layer 42 is in direct contact with the transparentconductive layer 13 b between the blocking layers 41. Theauxiliary electrode layer 42 is formed in a mesh shape so as to overlap the entire region between the plurality ofpixel electrodes 16 in plan view, and theblocking layer 41, theEL layer 15, and the pixels are surrounded by theauxiliary electrode layer 42. Anelectrode 16 and an opticalinterference multilayer film 19 are disposed. A part of theauxiliary electrode layer 42 overlaps a part of the outer edge of theblocking layer 41. Theauxiliary electrode layer 42 may be positioned so as to overlap thetransistors 21 and 21 in plan view.
[0049]
Theauxiliary electrode layer 42 has a function of lowering sheet resistance as an electrode integrated with the countertransparent electrode 13. For this reason, the material which is hard to be oxidized with a resistivity lower than the transparentconductive layer 13b is preferable, and the alloy containing either copper, gold | metal | money, silver, aluminum, or these is preferable at this point. Further, since theauxiliary electrode layer 42 is positioned so as to overlap with the arrangement positions of the scanning lines and signal lines connected to thetransistor 21 in plan view, theauxiliary electrode layer 42 has a light shielding property and further has a low reflectance. (Dark color) and may function as a black mask (black matrix) between pixels. When the scanning line or the signal line is formed of a light-reflective conductive material and the opticalinterference multilayer film 19 does not overlap the scanning line or the signal line in plan view, or the scanning line or the signal line is a light-reflective conductive material. If theEL display panel 1 is formed of a material and the opticalinterference multilayer film 19 is not provided, theauxiliary electrode layer 42 can suppress reflection on the scanning lines or signal lines due to external light, and visibility is improved. Can be improved. In this case, specifically, theauxiliary electrode layer 42 is made of chromium metal, chromium oxide, chromium oxide-chromium alloy, nickel-tantalum alloy, nickel-copper alloy (Monel (registered trademark)), other chromium alloys, Other nickel alloys are preferred. Theauxiliary electrode layer 42 may be in direct contact with theelectron injection layer 13a between the blocking layers 41 without forming the transparentconductive layer 13b.
[0050]
Since theauxiliary electrode layer 42 has a material having a lower resistivity than the transparentconductive layer 13b, in addition to the effect of lowering the sheet resistance of the electrode on the upper side of theEL layer 15, thetransparent electrode layer 13b is almost completely formed. Since the light is not blocked, the emission rate of the light transmitted through the transparentconductive layer 13b and emitted to the outside can be increased.
[0051]
Theauxiliary electrode layer 42 and theblocking layer 41 are covered with a sealingfilm 43. The sealingfilm 43 is formed on the entire surface of thesubstrate 12, and the step generated between the blockinglayer 41 and theauxiliary electrode layer 42 is eliminated by the sealingfilm 43, and the surface of the sealingfilm 43 is almost flat. It is a surface. The sealingfilm 43 has a property of transmitting light and is made of a transparent resin (for example, methacrylic resin, acrylic resin, epoxy resin).
[0052]
A method for manufacturing theEL display panel 1 will be described with reference to FIGS. Here, each of FIGS. 4 to 11 is a plan view of a manufacturing process of three pixels, and each of FIGS. 4B to 11B is a drawing showing a manufacturing process in the same illustrated range as FIG.
[0053]
(1) Array substrate manufacturing process
Twotransistors 21 and 21 per pixel are patterned on the surface of theflat substrate 12 and a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are patterned. The coveringfilm 18 is formed on the entire surface, and then the opticalinterference multilayer film 19 is formed in a matrix (FIG. 4).
[0054]
(2) Contact hole formation process
Next, acontact hole 18 a that leads to thedrain electrode 27 of onetransistor 21 in one pixel is formed in the insulatingcoating film 18. When the insulatingcoating film 18 is thicker than thepixel electrode 16, a conductive material may be embedded in thecontact hole 18a (FIG. 5).
[0055]
(3) Pixel electrode array formation process
Next, a light-transmitting conductive film (for example, ITO film) is formed on the entire surface by vapor deposition, and a resist is formed in a matrix on the conductive film by a photoresist method, and masked with the resist. The conductive film is shaped by an etching method or the like in a state where Thereafter, the resist is removed. The conductive film remaining as described above becomes thepixel electrode 16 electrically connected to thesource electrode 28 of onetransistor 21 through thecontact hole 18a formed in the insulatingcoating film 18, and the plurality ofpixel electrodes 16 are arranged in a matrix. Can be patterned (FIG. 6). Thepixel electrode 16 is formed so that thepixel electrode 16 is superimposed on the opticalinterference multilayer film 19 in plan view.
[0056]
(4) EL layer array formation process
Next, theliquid repellent film 14 is patterned in a mesh shape so that thepixel electrode 16 is exposed, and then the plurality of EL layers 15 are patterned in a matrix shape (FIG. 7). Patterning of theEL layer 15 is performed by applying a droplet discharge technique (inkjet technique). That is, when the nozzle that can discharge the organic compound-containing liquid containing the constituent material of theEL layer 15 is opposed to thesubstrate 12 and the nozzle is positioned on the surrounding region while moving the nozzle parallel to thesubstrate 12. The organic compound-containing liquid is discharged from the nozzle. Thus, theEL layer 15 can be formed so that theEL layer 15 is superimposed on thepixel electrode 16 in plan view. Here, since theEL layer 15 includes thehole transport layer 15a and thelight emitting layer 15b, thehole transport layer 15a is first formed by discharging the organic compound-containing liquid of thehole transport layer 15a, and then the light emitting layer in a narrow sense. Thelight emitting layer 15b is formed by discharging the organic compound containing liquid 15b into each surrounding region. Note that theEL layer 15 may be patterned in a matrix by applying a mesh mask to thesubstrate 12 so that thepixel electrode 16 is exposed, and performing vapor phase growth in that state. Even if the droplet including thehole transport layer 15a or thelight emitting layer 15b slightly falls on the edge of theliquid repellent film 14, the droplet is repelled by theliquid repellent film 14 and surrounded by theliquid repellent film 14. (Pixel electrode 16). Theliquid repellent film 14 is formed on the entire surface before thehole transport layer 15a is formed, and light in a predetermined wavelength region is received only in the region of theliquid repellent film 14 where theEL layer 15 is to be formed. Then, theEL layer 15 should be formed by stacking photocatalysts that generate active species that promote a chemical reaction that eliminates the liquid repellency of theliquid repellent film 14 and then allowing light in a predetermined wavelength region to enter from thereover. The region of theliquid repellent film 14 may be made lyophilic to form a film by discharging droplets including thehole transport layer 15a or thelight emitting layer 15b from above. When theliquid repellent film 14 is not formed, thehole transport layer 15a may be a continuous layer straddling each pixel regardless of the emission color of each pixel.
[0057]
(5) Opposing transparent electrode formation process
Next, theelectron injection layer 13a is formed on the entire surface by vapor deposition, and then the transparentconductive layer 13b is formed on the entire surface by sputtering or vapor deposition (FIG. 8). Theelectron injection layer 13a is preferably thinner than the visible light wavelength region.
[0058]
(6) Blocking layer array formation process
Next, a plurality of transparent blocking layers 41 are patterned in a matrix by sequentially performing a vapor deposition method, a photoresist method, an etching method, and removal of the resist (FIG. 9). Here, theblocking layer 41 is formed so as to overlap theEL layer 15 in plan view. When theblocking layer 41 is made of an organic resin, theblocking layer 41 can be applied by applying a droplet discharge technique (inkjet technique) without sequentially performing a vapor deposition method, a photoresist method, an etching method, and resist removal. 41 may be directly patterned in a matrix.
[0059]
(7) Auxiliary electrode layer forming step
Next, a light-shielding conductive film (for example, a metal chromium film) is formed on the entire surface by vapor phase growth (preferably sputtering), and theblocking layer 41 is surrounded on the conductive film in plan view. In this manner, a network-like resist is formed by a photoresist method, and the conductive film is shaped by a dry or wet etching method or the like while masked with the resist. Thereafter, the resist is removed. The conductive film remaining as described above becomes theauxiliary electrode layer 42 and can be directly patterned on the countertransparent electrode 13 so that the mesh-likeauxiliary electrode layer 42 is overlapped between the plurality ofpixel electrodes 16 in plan view ( FIG. 10). Here, since theblocking layer 41 is formed in advance on the transparentconductive layer 13b, it is possible to prevent the transparentconductive layer 13b from being damaged by the etchant, and theelectron injection layer 13a that is relatively easily oxidized is also located above. Since theblocking layer 41 and the transparentconductive layer 13b are coated, it can be prevented from being oxidized by the etchant. Note that in the case where the conductive film is a metal chromium film, a wet etching method is performed using a mixed liquid of ceric ammonium nitrate and perchloric acid as an etching liquid.
[0060]
(9) Sealing film formation process
Next, a sealingfilm 43 is formed on the entire surface by applying or evaporating a resin (FIG. 11). In addition, in order to make the surface of the sealingfilm 43 smooth and to emit light of theEL layer 15 efficiently, the surface of the sealingfilm 43 may be subjected to chemical polishing, mechanical polishing, or mechanical chemical polishing.
[0061]
In theEL display panel 1 manufactured as described above, thetransistors 21 and 21 cause current to flow through theEL element 11 in accordance with the signals input via the signal lines and the scanning lines. In theEL element 11, holes are injected from thepixel electrode 16 to theEL layer 15, and electrons are injected from the countertransparent electrode 13 to theEL layer 15. Then, holes and electrons are transported in theEL layer 15, and the holes and electrons are recombined in theEL layer 15, whereby theEL layer 15 emits light. Since the countertransparent electrode 13, theblocking layer 41, and the sealingfilm 43 are transparent, the light emitted from theEL layer 15 is emitted from the sealingfilm 43 to the outside. Therefore, the surface of the sealingfilm 43 becomes a display surface, and a user facing the sealingfilm 43 can see the display content.
[0062]
As described above, in the present embodiment, theauxiliary electrode layer 42 formed in a mesh shape is directly formed on the countertransparent electrode 13 so as to overlap the entire region between the plurality ofpixel electrodes 16. Even if thetransparent electrode 13 is made of a metal oxide material having a relatively high resistivity, the sheet resistance of the entire electrode is lowered to facilitate the flow of current, and theauxiliary electrode layer 42 having a low resistance is provided around the countertransparent electrode 13. Since the voltage of the countertransparent electrode 13 can be made uniform in the plane, even if the same potential is applied to all thepixel electrodes 16, the current value of the flowing current becomes uniform. The light emission intensity of theEL layer 15 is also substantially equal, and the in-plane light emission intensity can be made uniform.
In addition, since theauxiliary electrode layer 42 having a lower resistance sufficiently lowers the sheet resistance of the entire electrode, when the light that is emitted from theEL layer 15 by making the countertransparent electrode 13 thinner is transmitted through the countertransparent electrode 13. The degree of attenuation can be suppressed. Thus, a bright display screen can be provided even with low voltage driving, and further, theEL display panel 1 can be prevented from deteriorating due to the applied voltage and the life of theEL display panel 1 can be extended.
[0063]
Since the light-shieldingauxiliary electrode layer 42 functions as a black mask, it is possible to prevent the contrast ratio and the color purity from being lowered and to prevent leakage light between the EL layers 15. Since only the countertransparent electrode 13 is interposed between theEL layer 15 and theauxiliary electrode layer 42, even if light is emitted radially from theEL layer 15, a reduction in contrast ratio, a decrease in color purity due to theauxiliary electrode layer 42, and Leakage light prevention efficiency is improved, and light is efficiently emitted from the countertransparent electrode 13 to the outside. Therefore, the display screen of theEL display panel 1 is easy for the user to see.
[0064]
Since the interference action of external light occurs in the opticalinterference multilayer film 19, the reflection efficiency of external light incident on the display surface of theEL display panel 1 can be reduced, and even if theEL display panel 1 is in a bright environment. A reduction in the contrast ratio of the display surface can be suppressed. Therefore, the display screen of theEL display panel 1 is easy for the user to see.
[0065]
[Modification]
Hereinafter, modified examples will be described. The EL display panel according to the modification has the same configuration as that of theEL display panel 1 according to the above embodiment, except as described below.
[0066]
(Modification 1)
In the above embodiment, thepixel electrode 16 is an anode and the countertransparent electrode 13 is a cathode. However, as shown in FIG. 12, thepixel electrode 16 may be a cathode and the countertransparent electrode 13 may be an anode. In this case, thepixel electrode 16 has a laminated structure in which the opticalinterference multilayer film 19 is laminated in order of the transparent conductive layer 16b and theelectron injection layer 16a. The transparent conductive layer 16b and theelectron injection layer 16a are formed independently for each pixel and arranged in a matrix. The characteristics and components of the transparent conductive layer 16b are the same as those of the transparentconductive layer 13b in the above embodiment, and the characteristics and components of theelectron injection layer 16a are the same as those of theelectron injection layer 13a in the above embodiment. The transparentconductive layer 13b is connected to thedrain electrode 27 of thetransistor 21 through thecontact hole 18a.
[0067]
In this case, the countertransparent electrode 13 has a single-layer structure, and the single layer is formed on the entire surface. The characteristics and components of the countertransparent electrode 13 are the same as those of thepixel electrode 16 in the above embodiment.
[0068]
In addition, theEL layer 15 has a stacking order opposite to that of theEL layer 15 in the above embodiment. That is, in the first modification, theEL layer 15 has a structure in which thepixel electrode 16 is laminated in the order of thelight emitting layer 15b and thehole transport layer 15a. TheEL layer 15 may have a three-layer structure in which an electron transport layer, a light-emitting layer, and a hole transport layer are stacked in this order from thepixel electrode 16, or a two-layer structure in which an electron transport layer and a light-emitting layer are stacked in this order. It may be a single layer structure having only a light emitting layer.
[0069]
Also in the EL display panel according to the first modification, the voltage of the countertransparent electrode 13 can be made uniform in the plane by theauxiliary electrode layer 42 formed in a mesh shape.
[0070]
(Modification 2)
As shown in FIG. 13, theblack mask 44 may be formed on theauxiliary electrode layer 42. Theblack mask 44 is formed in a matrix in plan view like theauxiliary electrode layer 42, and overlaps with theauxiliary electrode layer 42. Theblack mask 44 itself does not need to have conductivity, but has light shielding properties and low reflectance. Therefore, theblack mask 44 may be made of resin. Here, theblack mask 44 may be formed by dispersing a light-blocking / low-reflectivity black pigment such as carbon black in a base material (binder) such as a resin, or is formed of the light-blocking / low-reflectance resin itself. What you did is fine. In this case, theauxiliary electrode layer 42 itself may not be light-shielding / low reflectance, or theauxiliary electrode layer 42 itself may be light-shielding / low reflectance. Also in the EL display panel of the second modification, the voltage of the countertransparent electrode 13 can be made uniform in the plane by theauxiliary electrode layer 42 formed in a mesh shape.
[0071]
(Modification 3)
In the above embodiment, theauxiliary electrode layer 42 is formed in a mesh shape so as to overlap the entire region between thepixel electrodes 16, but theauxiliary electrode layer 42 may be formed in a stripe shape as shown in FIG. That is, the counter transparent electrode is formed such that theauxiliary electrode layer 42 that is elongated in the vertical direction and formed in a strip shape overlaps between theauxiliary electrode layer 42 and the adjacent pixel electrodes 16 (between the EL elements 11). 13 is directly connected. Also in the EL display panel of the third modification, the voltage of the countertransparent electrode 13 can be made uniform in the plane by theauxiliary electrode layer 42 formed in a stripe shape. Although illustration is omitted, the auxiliary electrode layer having a light shielding property and low reflectance formed in a strip shape in the horizontal direction is overlapped with the auxiliary electrode layer and thepixel electrode 16 adjacent in the vertical direction. The countertransparent electrode 13 may be connected to the countertransparent electrode 13.
[0072]
(Modification 4)
In the above embodiment, theauxiliary electrode layer 42 is provided on the high-resistance transparentconductive layer 13b to lower the sheet resistance. However, for example, a metal oxide is applied to make thepixel electrode 16 a transparent electrode, so that the resistance is relatively high. In this case, as shown in FIG. 15, the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is disposed at a position corresponding to theauxiliary electrode layer 42 in a plan view on thesubstrate 12 side with respect to theauxiliary electrode layer 42 of the embodiment or each modification. It may be formed. The pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is formed independently for each pixel, and the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 of a certain pixel is separated from the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 of an adjacent pixel. The pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is formed in a frame shape so as to surround thecorresponding pixel electrode 16, and is in direct contact with the correspondingpixel electrode 16. The pixel electrode auxiliary electrode layers 45 adjacent to each other below theauxiliary electrode layer 42 are covered with theliquid repellent film 14. AnEL layer 15 surrounded by aliquid repellent film 14 is formed on the upper surface of thepixel electrode 16, and a countertransparent electrode 13 is formed on the upper surface of theEL layer 15 across a plurality of pixels. Here, when theliquid repellent film 14 cannot exhibit sufficient insulation between thepixel electrode 16 and the countertransparent electrode 13, as shown in FIG. 15, a mesh-like insulation such as silicon nitride or polyimide is used. It is desirable to provide thefilm 46 on theliquid repellent film 14. The pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is preferably made of a material having a lower resistivity than thepixel electrode 16 in order to reduce the overall thickness, and the size of the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is determined by the auxiliary electrode layer. When viewed from above 42, theauxiliary electrode layer 45 may be designed to be narrower than theauxiliary electrode layer 42 so that the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is not visible, and the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 is designed to have the same dimensions so as to completely overlap theauxiliary electrode layer 42. May be. In addition, only the pixel electrodeauxiliary electrode layer 45 may be provided without providing theauxiliary electrode layer 42.
[0073]
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above description, the plurality ofpixel electrodes 16 are arranged in a matrix as an example of a two-dimensional array. However, the plurality ofpixel electrodes 16 may be configured as a delta arrangement in which triangles having adjacent RGB pixels as vertices can be drawn. Further, the pixel shape may be arranged in a honeycomb shape as a hexagonal shape. It goes without saying that theauxiliary electrode layer 42 is formed on the countertransparent electrode 13 so as to overlap between the plurality ofpixel electrodes 16 regardless of whether thepixel electrodes 16 are arranged in a honeycomb shape or in a delta arrangement.
In the above description, one EL element 11 (that is, onepixel electrode 16 and one EL layer 15) is arranged in one surrounding region surrounded by theauxiliary electrode layer 42 in plan view. However, a plurality ofEL elements 11 may be arranged in one surrounding area.
In the above-described embodiment and each of the modifications, theauxiliary electrode layer 42 is formed on the transparentconductive layer 13b. However, theauxiliary electrode layer 42 may be electrically connected to the transparentconductive layer 13b at a position overlapping thepixel electrodes 16. For example, you may arrange | position under the transparentconductive layer 13b.
[0074]
【The invention's effect】
According to the present invention, the sheet resistance can be lowered across the auxiliary electrode and the counter electrode, and the voltage of the counter electrode can be made uniform in the plane. Therefore, the current value of the current flowing through the counter electrode in a portion facing one pixel electrode is substantially constant, and light emission in the same pixel is made uniform, so that a strong electric field is not applied to only a part of the EL layer. The voltage burden on the EL layer is reduced, and the lifetime can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an EL display panel to which the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a region III in FIG. 2;
FIG. 4 is a drawing showing a step for manufacturing the EL display panel.
FIG. 5 is a drawing showing a step continued from FIG. 4;
6 is a drawing showing a step continued from FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a drawing showing a step continued from FIG. 6;
FIG. 8 is a drawing showing a step continued from FIG. 7;
9 is a drawing showing a step continued from FIG. 8. FIG.
10 is a drawing showing a step continued from FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a drawing showing a continuation step of FIG. 10;
12 is a cross-sectional view showing an EL display panel different from the EL display panel shown in FIG.
13 is a cross-sectional view showing an EL display panel different from the EL display panel shown in FIGS. 1 and 12. FIG.
14 is a plan view showing an EL display panel different from the EL display panel shown in FIGS. 1, 12, and 13; FIG.
15 is a plan view showing an EL display panel different from the EL display panel shown in FIGS. 1, 12, 13, and 14. FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... EL display panel
11 ... EL element
13 ... Opposite transparent electrode
13a ... Electron injection layer
13b ... Transparent conductive layer
15 ... EL layer
15a ... hole transport layer
15b ... Light emitting layer
16: Pixel electrode
19: Optical interference multilayer film
19a: Reflective layer
19b ... transparent layer
19c: Semi-reflective layer
41 ... Blocking layer
42 ... Auxiliary electrode layer
43… Black mask